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LED白光 3.0x3.0mm 2.8-3.6V 2.16W - RF-TVR*EE33MCN 技术数据表 - 中文版

RF-TVR*EE33MCN 白色 LED(EMC 封装)的完整技术规格。包括电气/光学特性、分档系统、封装细节、回流焊说明以及 600mA 操作下的处理注意事项。
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PDF文档封面 - LED白光 3.0x3.0mm 2.8-3.6V 2.16W - RF-TVR*EE33MCN 技术数据表 - 英文

1. 产品概述

该白光LED采用蓝光芯片配合荧光粉制造,产生冷白光输出。器件封装于尺寸为3.0 mm × 3.0 mm × 0.55 mm的EMC(环氧模塑料)外壳中,适用于紧凑型照明设计。它适用于所有SMT组装和焊接工艺,并提供载带卷盘包装。防潮敏感度等级为3级,产品符合RoHS规范。

1.1 功能特点

1.2 应用领域

2. 封装尺寸

该LED封装外形为3.00 mm × 3.00 mm的正方形,高度为0.55 mm。发光区域为直径2.6 mm的圆形透镜。底部视图显示有两个阳极焊盘和两个阴极焊盘,呈对称排列。极性标记于封装上。建议按照数据手册中所示的焊接图案进行焊接。除非另有说明,所有尺寸均以毫米为单位,公差为±0.2 mm。

3. 产品参数

3.1 电气/光学特性(在Ts = 25°C条件下)

符号项目最小值典型值最大值单位测试条件
VF正向电压2.83.6VIF = 600 mA
IR反向电流10µAVR = 5 V
Φ光通量140220lmIF = 600 mA
2θ1/2视角120degIF = 600 mA
RTHJ-S热阻12°C/WIF = 600 mA

3.2 绝对最大额定值(在Ts = 25°C条件下)

参数符号额定值单位
功耗PD2160mW
正向电流IF600mA
峰值正向电流IFP900mA
反向电压VR5V
静电放电(HBM)ESD2000V
工作温度TOPR−40 ~ +85°C
存储温度Tstg−40 ~ +100°C
结温TJ115°C

注释:(1) 峰值正向电流在1/10占空比、0.1 ms脉宽条件下测试。(2) 正向电压测量公差±0.1 V。(3) 色坐标测量公差±0.005。(4) 光强测量公差±5%。(5) 必须注意功耗不得超过绝对最大额定值。(6) 所有测量均在标准化环境下进行。(7) LED工作时,应在测量封装温度后确定最大电流;结温不得超过最大额定值。(8) 在2000 V HBM条件下,ESD良率超过90%;操作过程中需进行ESD防护。

4. 分档系统

4.1 正向电压与光通量分档(IF = 600 mA)

LED根据正向电压(VF)和光通量(Φ)进行分档。电压档位范围从G1(2.8–2.9 V)到J2(3.5–3.6 V)。光通量档位范围从T140(140–145 lm)到T240(240–245 lm)。该表格交叉引用了电压和光通量档位,以便进行器件选型。

4.2 色度分档 (CIE 1931)

CIE色度图显示了色度档位D00–D23、H00–H23、K00–K23和T00–T23,每个档位由四个角坐标对(x, y)定义。这些档位使得白光LED应用能够实现精确的颜色定位。光学特性曲线中也记录了典型的温度引起的色度偏移。

5. 典型光学特性曲线

该数据手册提供了若干特性曲线,以辅助电路和热设计:

6. 封装信息

6.1 封装规格

包装数量:每卷5000件。载带尺寸:A0 = 3.2±0.1 mm,B0 = 3.3±0.1 mm,K0 = 1.4±0.1 mm,P0 = 4.0±0.1 mm,P1 = 4.0±0.1 mm,P2 = 2.0±0.05 mm,T = 0.25±0.02 mm,E = 1.75±0.1 mm,F = 3.5±0.05 mm,D0 = 1.55±0.1 mm,D1 = 1.1±0.1 mm,W = 8.0±0.1 mm。卷盘尺寸:A(内径)= 13.3±0.5 mm,B(宽度)= 16.9±0.1 mm,C(外径)= 178±1 mm,D(轮毂直径)= 59±1 mm。

6.2 标签与防潮层

每个卷盘上贴有标签,标明零件号、规格号、批号、分档代码、光通量、色度分档、正向电压、波长、数量及日期。将卷盘放入防潮袋中,并加入干燥剂和湿度指示卡。然后将防潮袋装入纸箱进行运输。

6.3 可靠性测试项目

测试项目条件持续时间样本量接受/拒绝
回流焊(最高260°C)2次20件0/1
热冲击(−40°C ⇔ 100°C)各15分钟,转移时间10秒100次循环20件0/1
高温存储(100°C)1000小时20件0/1
低温存储(−40°C)1000小时20件0/1
寿命测试(TA = 25°C, IF = 600 mA)1000小时10个0/1
高温高湿寿命测试(60°C/90%RH, IF = 600 mA)500小时10个0/1

Failure criteria: VF > 1.1 × U.S.L, IR > 2.0 × U.S.L, Φ < 0.7 × L.S.L.

7. SMT回流焊接说明

回流焊接次数不得超过两次。若首次焊接后间隔超过24小时,LED可能受损。推荐的回流焊接曲线包括:

手工焊接:烙铁温度低于300°C,焊接时间小于3秒,仅限一次。应避免返修;如必须返修,请使用双头烙铁。加热期间请勿施加应力。封装材料为硅胶,因此避免对顶部表面施加过大压力。请勿在翘曲的PCB上安装元件。

8. 操作注意事项

9. 设计应用建议

这款白光LED非常适合用于背光、指示灯、室内显示屏以及需要高光效和宽视角的通用照明。120°的宽视角可实现均匀的光分布。EMC封装具有良好的导热性,在配备适当散热器的情况下,可使LED在600 mA电流下工作。设计阵列时,请确保电流分布均匀并有足够的铜面积用于散热。分档系统允许选择严格的电压和色温组,以确保大规模生产中的性能一致性。

10. 技术对比考量

与传统的PLCC封装相比,EMC封装在热应力和机械应力下具有更高的可靠性,更好的抗硫污染能力,以及更高的光提取效率。3.0×3.0 mm的占位面积紧凑,适合高密度布局。12°C/W的典型热阻在中功率LED中具有竞争力,允许在不超过结温限制的情况下以更高电流工作。

11. 常见问题解答

问:最大驱动电流是多少? 答:绝对最大正向电流为600 mA直流;峰值电流可达900 mA(1/10占空比,0.1 ms)。
问:这款LED能否用于户外应用? 答:工作温度范围为−40°C至+85°C,但该封装未指定用于无额外环境防护的户外暴露环境。
问:如何解读分档代码? 答:电压档位(G1–J2)表示正向电压范围;光通量档位(T140–T240)表示以流明为单位的光通量范围。色度档位(D、H、K、T)对应特定的CIE坐标。
问:这款LED是否适用于可调白光系统? 答:这是固定白光LED;如需可调白光,则需要多个色域或不同色温(CCT)。
问:推荐的焊盘布局是怎样的? 答:请参考焊接图案示意图(图1-5),每个焊盘尺寸为1.45 mm × 0.46 mm,间距2.26 mm。应使用足够面积的铜层以利于散热。

12. 应用案例研究:LCD背光单元

在典型的7英寸LCD背光中,将24颗此类白光LED排列成4×6矩阵,在600 mA驱动下可提供3000 cd/m²亮度。凭借120°视角,背光可实现均匀照明。采用2盎司铜的铝基PCB进行热管理,可将结温保持在85°C以下,确保50,000小时寿命。EMC封装支持在柔性基板上进行回流焊,适用于侧入式设计。

13. 白光生成原理

该LED采用发射波长约450 nm的蓝色InGaN芯片。芯片上涂覆有发黄光的YAG:Ce荧光粉。部分蓝光被荧光粉吸收并下转换为黄光;剩余的蓝光与黄光混合产生白光。具体的白点(CCT和Duv)由荧光粉浓度和成分决定,并通过分档系统进行严格控制。

14. 行业趋势与标准

照明行业正朝着更高光效和更小封装的方向发展。EMC封装因其机械强度高且兼容自动化组装,在中功率LED中应用日益广泛。同时,为确保色彩一致性,分档标准日趋严格,本产品详细的CIE分档结构即体现了这一趋势。RoHS合规性以及对卤素和硫磺的环境限制已成为标准要求。在高流明应用中,为简化散热设计,热阻低于15°C/W的LED更受青睐。

LED规格术语

LED技术术语完整解释

光电性能

术语 单位/表示方式 简单解释 重要性说明
光效 lm/W(流明每瓦) 每瓦电功率产生的光输出,数值越高表示能效越高。 直接决定能效等级和电费成本。
光通量 lm(流明) 光源发出的总光量,通常称为“亮度”。 决定光线是否足够明亮。
视角 °(度),例如120° 光强衰减至一半时的角度,决定光束宽度。 影响照明范围与均匀度。
CCT (色温) K (开尔文), 例如:2700K/6500K 光的冷暖感,数值越低偏黄/暖,数值越高偏白/冷。 决定照明氛围及适用场景。
CRI / Ra 无量纲,0–100 准确还原物体颜色的能力,Ra≥80为良好。 影响色彩真实性,用于商场、博物馆等高要求场所。
SDCM 麦克亚当椭圆步数,例如“5步” 颜色一致性指标,步数越小表示颜色越一致。 确保同一批次LED的颜色均匀一致。
主波长 纳米(nm),例如620nm(红色) 对应彩色LED颜色的波长。 决定红色、黄色、绿色单色LED的色调。
光谱分布 波长与强度曲线 显示不同波长上的强度分布。 影响显色性与质量。

电学参数

术语 符号 简单解释 设计考量
正向电压 Vf 点亮LED所需的最小电压,类似“启动阈值”。 驱动电压必须≥Vf,串联LED时电压会累加。
正向电流 如果 LED正常工作的电流值。 Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan.
最大脉冲电流 Ifp 短时耐受峰值电流,用于调光或闪烁。 Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage.
反向电压 Vr LED可承受的最大反向电压,超出可能导致击穿。 电路必须防止反接或电压尖峰。
热阻 Rth (°C/W) 从芯片到焊点的热传导阻力,数值越低越好。 高热阻需要更强的散热能力。
ESD Immunity V (HBM), e.g., 1000V 耐受静电放电的能力,数值越高表示越不易受损。 生产过程中需采取防静电措施,尤其针对敏感型LED。

Thermal Management & Reliability

术语 关键指标 简单解释 影响
结温 Tj (°C) LED芯片内部的实际工作温度。 每降低10°C,寿命可能翻倍;温度过高会导致光衰和色偏。
光通量衰减 L70 / L80(小时) 亮度降至初始值70%或80%所需的时间。 直接定义LED的“使用寿命”。
光通量维持率 %(例如70%) 使用一段时间后保持的亮度百分比。 表示长期使用中的亮度保持能力。
色偏 Δu′v′ 或 MacAdam 椭圆 使用过程中的颜色变化程度。 影响照明场景中的色彩一致性。
热老化 材料退化 长期高温导致的劣化。 可能导致亮度下降、颜色变化或开路故障。

Packaging & Materials

术语 常见类型 简单解释 Features & Applications
封装类型 EMC、PPA、陶瓷 外壳材料用于保护芯片,并提供光学/热学接口。 EMC:耐热性好,成本低;陶瓷:散热更优,寿命更长。
芯片结构 正装,倒装芯片 芯片电极布局 倒装芯片:散热更佳,效率更高,适用于大功率
荧光粉涂层 YAG,硅酸盐,氮化物 覆盖蓝光芯片,将部分转换为黄/红光,混合成白光。 不同的荧光粉会影响光效、色温和显色指数。
透镜/光学器件 平面、微透镜、TIR 表面光学结构用于控制光分布。 决定视角和光分布曲线。

Quality Control & Binning

术语 分档内容 简单解释 目的
光通量档位 代码示例:2G, 2H 按亮度分组,每组设有最小/最大流明值。 确保同批次亮度均匀一致。
电压分档 代码示例:6W, 6X 按正向电压范围分组。 便于驱动器匹配,提升系统效率。
颜色分档 5步麦克亚当椭圆 按色坐标分组,确保范围紧凑。 保证颜色一致性,避免灯具内部出现色差。
色温分档 2700K、3000K等 按色温分组,每组对应相应的坐标范围。 满足不同场景的色温需求。

Testing & Certification

术语 标准/测试 简单解释 重要性
LM-80 光通维持率测试 在恒温条件下长期点亮,记录亮度衰减。 用于估算LED寿命(基于TM-21)。
TM-21 寿命估算标准 基于LM-80数据估算实际条件下的寿命。 提供科学的寿命预测。
IESNA 照明工程学会 涵盖光学、电气及热学测试方法。 行业公认的测试基准。
RoHS / REACH 环保认证 确保不含任何有害物质(铅、汞)。 国际市场准入要求。
ENERGY STAR / DLC 能效认证 照明产品的能效与性能认证。 用于政府采购、补贴项目,可提升竞争力。